Hình 1: Hiệu suất nhiệt của vật liệu bao che
Hiện tượng đảo nhiệt đô thị có liên quan chủ yếu đến đảo nhiệt bề mặt, đây là hiện tượng mà ban ngày ánh nắng mặt trời làm nóng các bề mặt như mái nhà, tường, lề đường ở khu vực trung tâm đô thị. Trong khi đó, khu vực nông thôn và công viên do có nhiều bóng râm nên nhiệt độ các bề mặt có thể gần với nhiệt độ không khí. Do ảnh hưởng bởi tác động của ánh nắng mặt trời, hiện tượng đảo nhiệt đô thị bề mặt diễn ra cả ngày và đêm, đặc biệt là mùa hè khi thời tiết mùa hè liên tiếp phá các kỷ lục về nhiệt độ nắng nóng. Do vậy để ứng phó với những tác động tiêu cực của hiện tượng này và làm cân bằng với yêu cầu phát triển đô thị thì các đô thị lớn của Việt Nam cần sớm thực hiện các giải pháp để chủ động ứng phó. Một trong những giải pháp đang được thế giới sử dụng phổ biến đó là việc thiết kế các công trình đô thị xanh hơn bằng cách sử dụng những loại vật liệu làm giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị này.
Hình 2: Hiện tượng đảo nhiệt đô thị
Nhằm đánh giá hiệu suất nhiệt của vật liệu bao che như tường và mái cần thực hiện đo chỉ số phản xạ năng lượng mặt trời SRI (Solar reflex index - SRI) hay albedo của vật liệu. Chỉ số SRI là một chỉ số kết hợp các đặc tính phản xạ bức xạ mặt trời và bức xạ nhiệt của vật liệu thành một thước đo tiêu chuẩn, dể nhận biết, giúp cho cho các nhà thiết kế và người sử dụng lựa chọn dễ dàng vật liệu bao che có hiệu suất làm mát tốt hơn cho công trình, mà không cần phải cố gắng tìm hiểu xem vật liệu có hệ số phản xạ cao và độ phát xạ nhiệt thấp là tốt hơn hay kém hơn vật liệu có hệ số phản xạ trung bình và độ phát xạ nhiệt cao. Trong các hệ thống tiêu chuẩn đánh giá công trình Xanh LEED của Mỹ, có đưa ra những quy định chỉ số SRI tối thiểu cho các sản phẩm và vật liệu làm kết cấu bao che cho công trình Xanh như Bảng 1.
Bảng 1: Chỉ số SRI yêu cầu trong tiêu chuẩn Công trình Xanh LEED 2009
Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá công trình Xanh của Việt Nam LOTUS liên quan đến hệ số SRI của vật liệu thì cũng quy định trong mục LE-4 về giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị do công trình gây nên như sau:
Bảng 2 – Tiêu chí yêu cầu trong hệ thống công trình Xanh Việt nam LOTUS
Trong đó yêu cầu lựa chọn vật liệu thiết kế cho công trình có hệ số SRI cụ thể như sau (Hình 1):
- Sử dụng các kết cấu chắn nắng có chỉ số phản xạ bức xạ mặt trời (SRI) lớn hơn 29 hoặc Chắn nắng nhờ các tán cây sẵn có hoặc đặt công trình vào khu vực quy hoạch trồng cây trong 10 năm (bóng cây phải che nắng được cho mái và mặt lát);
- Vật liệu lát có giá trị SRI lớn hơn 29;
- Sử dụng vật liệu lợp mái có giá trị SRI lớn hơn 78 cho các mái có độ dốc nhỏ (tỷ lệ giữa độ cao với chiều dài nhỏ hơn 2:12) và vật liệu lợp mái có giá trị SRI lớn hơn 29 cho các mái có độ dốc lớn.
Chỉ số SRI được tính toán bằng công thức rất phức tạp được đưa ra trong các tiêu chuẩn như ASTM E 1980; ISO 22969; EN 17190, và có thang điểm từ 0 đến 100 là thước đo đặc tính nhiệt của vật liệu bao che, hệ số SRI càng cao thì khả năng cản nhiệt càng tốt, vật liệu sẽ được đánh giá càng mát. SRI được xác định bằng cách so sánh nhiệt độ bề mặt vật liệu cần đo so với điều kiện bề vật mặt đen tiêu chuẩn (hệ số phản xạ bức xạ mặt trời SR=0.05; hệ số bức xạ=0.90; chỉ số SRI=0) và bề mặt vật trắng tiêu chuẩn (hệ số phản xạ bức xạ mặt trời SR=0.80; hệ số bức xạ=0.90; chỉ số SRI=100). Một số vật liệu nóng có thể có giá trị âm và một số vật liệu nhiệt dẻo màu trắng và sơn phản xạ nhiệt màu trắng có thể có chỉ số SRI từ 104 đến 110.
Trung tâm Thiết bị Môi trường & An toàn Lao động - Viện Vật liệu xây dựng (VIBM) là một trong những đơn vị nghiên cứu đi đầu trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng tại Việt Nam. Hiện nay trung tâm đang thực hiện đo đạc, tính toán và phân tích các đặc trưng nhiệt của vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế cho Công trình Xanh, Công trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tuân thủ QCVN09:2017/BXD.
Chi tiết liên hệ:
Trung tâm Thiết bị, Môi trường & An toàn lao động – VIBM
Địa chỉ: Số 235 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội
Điện thoại: 024 3.558.5928; 0915.502.834; 0912.181.479; Fax: 024 3.858.1112;
Email: thietbimoitruong.vibm@gmail.com
Website: http://vibm.vn
Cao Chiến